110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验的方法及优缺点比较

合集下载

110kV交联聚乙烯电缆现场交流耐压试验

110kV交联聚乙烯电缆现场交流耐压试验
流 耐 压 的现 场试 验 时 不会 击 穿 被检 出 ,或 者在 交 流 工 作 电压 下 绝缘 不 会 产 生 问题 的部 位 ,而 在直 流 耐 压现 场 试验 时发 生 击 穿 。
工频谐振法 的原理是利用 电容器组与被试 品并 联 ,再 与 调感 式 电抗 器 串联 构 成谐 振 电路 ,通 过 调 感 来调 谐 ,使得 试 验 频率 达 到 工频 。 电缆作 工 频 耐 压显然最符合其实际运行工况,但 由于高电压 、长 距离的交联聚乙烯 电缆的电容量很大,而调感式 电
抗器 其 负荷 调谐 范 围很 小 ,从 而使 得 工频 谐 振 法 无
法进行高电压、长距离的交联聚乙烯 电缆的耐压试
验。 .
2 1 2 超 低频 ( .H )法 .. 0 1z
超 低频 (.H )法 由于 其频 率很 低 ,对 电缆 的 0 1z 充 电 电流 小 , 能 够 降低 试 验 设 备 的 容 量 。超 低 频 (.H )法 的局 限性 在 于 目前 研制 出的试 验设 备 最 0 1z 高输出电压只有 7  ̄8 k 峰值 ) 0 0V( ,因此仅能满足 3 V及 以下 的交 联聚 乙烯 电缆 的耐压 要 求 。同时 国 5 k 际大 电网会议 ( IR )2 9 工作组 的研 究表 明 , CG E 卜0 交 联聚 乙烯 电缆在超 低 频 (.H )法耐 压 时的击 穿 0 1z
回路和变频 调压回路组成 ,其工作原理是:用 电抗 器和被试电缆组成高压 串联谐振的主回路,由变频 器 调 节励 磁 变 压 器 的 电压频 率使 得主 回 路达 到谐 振 状态,最后调节调压器 电压使被试 电缆达到耐压值。
随着 电力电子技 术酌发展,大功率的变频试验设备
已经 出现 , 目前 国外先 进 的设备 可作 5 0V及 以下 0k

1 10 kV交联电力电缆试验方法分析

1 10 kV交联电力电缆试验方法分析

1 10 kV交联电力电缆试验方法分析1.1 直流耐压试验对发现电缆绝缘缺陷的有效性直流耐压试验的目的在于检验电缆的耐压强度。

它对发现绝缘介质中的气泡、机械损伤等局部缺陷比较有利。

因为在直流电压下,绝缘介质中的电位将按电阻分布,所以当介质有缺陷时,电压主要被与缺陷部分串联的未损坏介质的电阻承受,较有利于发现介质缺陷。

电缆绝缘在直流电压下的击穿强度约为交流电压下的两倍,所以可以施加更高的直流电压对绝缘介质进行耐压强度的考验。

很多情况下,我们用兆欧表检测电缆绝缘良好,而在直流耐压试验中发生绝缘击穿,可见直流耐压是检测高压电缆绝缘缺陷的有效手段。

1.2 直流耐压试验对交联聚乙烯绝缘电缆的局限性直流耐压试验对发现多数电缆绝缘缺陷十分有效,但对交联聚乙烯绝缘电缆则未必,甚至可能产生副作用。

(1)交联聚乙烯绝缘在交流电压下的电场分布不同于施加直流电压时的电场分布。

交联聚乙烯绝缘材料是聚乙烯塑料经交联工艺而生成的,属整体型绝缘材料,其介电常数为2.1~2.3,且一般不受温度变化的影响。

在交流电压下,交联聚乙烯绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的,即电场强度是按照介电常数的反比例分配的,这种分布比较稳定。

在直流电压下,绝缘层中的电场强度是按照绝缘电阻率的正比例分配的,且绝缘电阻率分布是不均匀的(在交联聚乙烯塑料生产过程中,因工艺原因不可避免地在主料中有杂质存在,如甲烷聚乙醇,它们具有相对较小的绝缘电阻率,且沿绝缘层径向分布是不均匀的),所以交联聚乙烯绝缘层中的电场分布不同于理想绝缘结构而与材料的不均匀性有关。

绝缘层的绝缘电阻率ρ受温度和场强影响较大,可用式(1)描述:ρ = (ρ0•e-αθ)/(E•γ)式中:ρ0 ――绝缘层在0℃时的绝缘电阻率;α ――温度系数,取0.15/℃;θ ――温度E ――工作或实验电场强度;γ ――系数,取2.1~2.4。

由于在绝缘层中,交、直流电压下电场分布的不同,导致了击穿特征的不一致。

110kV 电缆交流耐压试验方案

110kV 电缆交流耐压试验方案

220kV安钢变电站工程110kV 电缆交流耐压试验方案河南送变电建设公司调试公司高压试验2005年08月审批页批准:审核:编制:一:试验目的:交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义, 也是保证电气设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。

通过耐压试验检查电缆在生产和安装过程中造成的薄弱环节和隐患使其绝缘强度满足规定.二:试验依据:1)《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》- GB50150-912)《现场绝缘试验实施导则》-DL474.4-923)厂家有关技术资料三:试验条件:1)电缆头制作已完成。

2)电缆相位已校准。

3)电缆绝缘电阻满足要求。

4)电缆绝缘屏蔽已可靠接地。

5)电缆距离满足试验的安全距离。

四:人员组织机构总指挥:宋俊烨副总指挥:王双庆试验负责人:王冠栋安全员负责:秦启勇试验人员:申远、王健、胡守业、赵世全、李大鹏、郭昊其它配合人员:厂家、李伟强、周彦彬五:试验设备准备:试验电源采用VFSR-35/750变频串联谐振成套装置:试验设备参数如下:5.1变频电源型号: VF-P-100 输入电压:380V输出电压:0-400V 输出容量:100KW输出电流:250A 频率调节范围:20-400HZ5.2励磁变压器:YD-100/5,10,15,20励磁变压器参数: 额定容量:100KVA额定输出电流:20A/10A/5A5.3试验电抗器: YDTK-1750/250 (本次试验使用1台)额定电压:250KV 额定电流: 7A额定容量:750KVA 额定电感: 167 H4.4电容分压器: TRF-750 (本次试验使用1节)电容量:1500PF 额定电压:250KV 准确级: 1.0级六:试验方法及步骤:试验根据以下标准并参照设备使用说明书及厂家技术参数.6.1试验电压值:导体和金属屏蔽间加压: 110 kV6.2操作步骤:1)准备工作A 检查试验接线检查试验设备的连接情况.电抗器是否连通,接地是否可靠,中间变档位是否适合以及接线安全距离.B 被试设备的绝缘电阻测量.C测试相加高压,非测试相短接接地。

110kv电缆试验方案

110kv电缆试验方案

110kv电缆试验方案
以下是一种可能的110kV电缆试验方案:
1. 直流耐压试验:在试验前,需要将电缆完全放电。

然后,将试验设备连接到电缆的两个终端,施加指定的直流电压,持续一段时间(通常为15分钟),以检测电缆的绝缘性能。

2. 交流耐压试验:在试验前,同样需要将电缆完全放电。

然后,将试验设备连接到电缆的两个终端,施加指定的交流电压,持续一段时间(通常为15分钟),以检测电缆的绝缘性能。

3. 附加损耗试验:在试验前,将电缆的终端连接到试验设备。

施加额定电压,并测量电缆的电流和功率因数,以评估电缆的导体和绝缘材料的损耗。

4. 短路阻抗试验:在试验前,需要将电缆的两个终端短接。

然后,施加一定的电压到电缆的一个终端,测量从另一个终端到短接点的电流,以评估电缆的短路阻抗。

5. 电缆局放试验:在试验前,需要将电缆完全放电。

然后,将试验设备连接到电缆的终端,施加额定电压,并测量电缆上的局放信号,以评估电缆的绝缘性能和潜在缺陷。

请注意,上述试验方案是基于一般的110kV电缆试验要求,具体的试验方案可能会根据电缆类型和应用要求而有所不同。

在进行试验
之前,应仔细阅读电缆供应商提供的技术规范和试验要求,并按照相关标准进行试验。

同时,在试验过程中,应保证安全,并遵循相应的操作规程。

交联聚乙烯绝缘电力电缆的耐压试验

交联聚乙烯绝缘电力电缆的耐压试验
电, 加速 绝缘 劣化 , 以致于 运行 后在 工频 电压作 用
下发 生击 穿故 障 。而单 纯 的水树 枝在 交流 工作 电
压 下还 能保 持相 当的耐压 值 , 并能持 续一段 时问 。 因此交联 电缆产 生的树枝化 放 电, 其 结果将直 接影 响到 电缆 的绝缘 水平 。
电场 强 度 高很 多倍 。交 联聚 乙烯 绝缘 电缆 即使 通
制造有 质 量瑕疵 也会 造成 绝缘 水平 下 降。 2 . 3 绝 缘老 化和 变质
式 电缆相 比, 交联聚 乙烯绝缘 电力 电缆具有 高机械
强度 、 耐环境 应力好 、 重量轻 、 结构简 单 、 使用 方便 、
电气 性 能好和 耐化 学腐 蚀等 特 点 。 但 长期 以来 , 在 交 联 电缆试 验手 段上 仍 一直 沿用 油浸 式 电缆所 采 用 的直 流耐 压试 验 。直流 耐 压试 验在 油浸 式 电缆 虽有 不错 的效 果 ,但 现在 很 多机 构在 研究 后 都表 明, 直 流耐压试 验对 交联聚 乙烯 电缆 绝缘有不 同程
度 的损伤 , 这 是因为 交联聚 乙烯 电缆 在直流 耐压试 验 中, 绝缘 中的实际 电场强度 可 比电缆绝缘 的工作
交联 电缆过 负荷运行 或超 时限使 用 , 内部 易产 生树枝 化放 电现 象 , 一 旦产 生水树 枝 , 在直 流 耐压 试验 的直 流 电压 下即会迅速 转变 为电树枝 , 形 成放
检 查绝 缘状 况 、 发现局 部缺 陷的有效 方法 。 但 多年 来许 多机构 的试验和 运行表 明 , 直流 耐压试验不 能 有效 地发现 交联 电缆 中 的绝缘 缺 陷, 且通 过直流 耐 压试 验 的交 联绝 缘 电缆及 附件 在投 入运 行后 有击

浅述XLPE高压电缆交流耐压试验原理及应用

浅述XLPE高压电缆交流耐压试验原理及应用

浅述XLPE高压电缆交流耐压试验原理及应用摘要:随着我国国民经济的快速发展,交联聚乙烯绝缘(XLPE)电力电缆以敷设于地下、占地少、不影响城市景观等优点,正逐渐成为电力系统中的主要部件之一,尤其在大城市和重要工业区,其重要程度都在不断提升。

与此同时,为满足城市用电量激增的需要,110kV及以上电压等级的XLPE电缆正在城市主干网中大量使用,为了确保电缆的正常运行,电缆的试验非常重要,尤其是交流耐压试验。

关键词:交联聚乙烯电缆串联谐振耐压耐压试验车为了检验XLPE电缆的施工质量,确保电缆在长期高场强、大负荷运行运行条件下不发生故障,国内外的电力公司竣工投产前或检修后运行的试验中,通常需要对在高压电缆进行耐压试验。

根据国际电工学会IEC 60840规定,110kVXLPE电缆耐压试验有两种方法:直流耐压3U0,15分钟;交流耐压1.7U0 5分钟或1U0 24小时;IEC 62067标准中220kVXLPE电缆试验取消了直流耐压,规定交流耐压1.7U0 5分钟或1U0 24小时。

国内目前交接试验一般按照GB 50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行,电缆运行后的检修依据Q/GDW 168《输变电设备状态检修试验规程》进行。

高压电缆耐压试验方法高压电缆耐压试验方法主要有直流耐压试验、传统的交流耐压试验、串联谐振耐压试验、振荡电压试验系统、超低频试验系统等等,不同的耐压试验方法的特点各有不同电缆直流耐压试验对试验设备以其重量轻,可测电缆长度长为特点,便于应用。

但是其电场分布与交流电压下的电场分布不同,导致击穿特性不一致;直流高压试验也不能发现XLPE电缆绝缘中的水树枝等缺陷,而且由于空间电荷的作用,还容易试验投产后在交流电场作用下的绝缘击穿;另外如果现场直流试验发生闪络或击穿可能会对其他正常的电缆和接头的绝缘造成危害,因此直流耐压试验现在很少使用。

传统的交流耐压试验使用的电源为普通试验变压器型式,对试验电源与变压器要求较高,尤其长的电缆线路,其容量很难满足要求,而且体积庞大不利于现场运输。

110 kV及以上电压等级XLPE电缆现场交流耐压试验时间参数探讨

110 kV及以上电压等级XLPE电缆现场交流耐压试验时间参数探讨

110 kV及以上电压等级XLPE电缆现场交流耐压试验时间参数探讨摘要:随着我国电力事业的快速发展,110 kV及以上电压等级XLPE(交联聚乙烯)电缆在国内得到了广泛的应用。

检验竣工后是否有安装质量、运输损伤问题作为交流耐压试验的重要内容,它是目前使用最广泛的方法。

文章结合我国110 kV及以上电压等级XLPE电缆现场耐压试验,对交流耐压试验频率、电压选择以及试验时间进行了简要的探究和阐述。

关键词:XLPE(交联聚乙烯);电流现场;试验时间;交流耐压自20世纪80年代以来,我国对XLPE电缆直流耐压试验缺陷进行了研究,如果不能正确模拟世纪状况生成空间电荷,就会让水树枝直接变为电树枝,进而让交联聚乙烯电缆出现记忆效应,甚至存储在单极性电荷中。

对于上述情况不仅不能正确检验出XPLE电缆缺陷,甚至还会出现XLPE电缆被击穿的现象。

因此,从20世纪80年代后期开始,很多电力部门开始对交联聚乙烯电缆进行交流试验,20世纪90年代我国也开始这项研究工作。

目前,我国很多电力部门已经禁止对交联聚乙烯电缆进行直流耐压试验。

广义上的交流试验包括:振荡波、0.1 Hz的超低频VLF、交流耐压试验法等。

由于设施限制,超低频VLF虽然在低压电缆中有应用,但是仍然不能完全应用到高压电缆中。

振荡波法也由于等效作用影响,仍然处于研究过程,应用的比较少。

1 110 kV及以上交流耐压试验频率和电压选择1.1 110 kV及以上交流耐压试验频率在电力系统中,交流耐压频率作为相对独立的参数,和时间、电压的相关性比较小。

在电流耐压试验频率中,虽然也有不同的观点,但是仍然集中在工频区域、较宽的频率范围和临近工频的区域。

在理论上,工频区域的交流耐压试验最满足实际应用的电压分布,也最为合理,由于相关试验设备限制,科学合理的工频频率在电力系统试验现场仍然有很大困难。

针对上述情况,国内外学者也曾经大规模研究过用其他频率代替工频有效性,在不同的交流频率中,通过测量损坏程度一致,并且有绝缘缺陷的击穿电压样品,得出不同频率下找出绝缘缺陷的概率。

交联电力电缆的几种耐压试验方法的比较

交联电力电缆的几种耐压试验方法的比较

交联电力电缆的几种耐压试验方法的比较摘要由于交联电力电缆的迅速普及,几乎取代了油浸渍绝缘电缆,传统的直流耐压试验已不能有效发现交联电缆缺陷并会引起绝缘的严重损伤,故本文介绍了国内外常采用的几种耐压试验方法。

关键词交联电力电缆耐压工频谐振超低频震荡电压0 引言交联电力电缆相比油纸电缆,具有结构简单、运行可靠、安装方便等众多优点;相比架空线路具有安全可靠、隐蔽耐用、并且有利于城市美化,故越来越多的的被使用到城市电网建设中,同时也对其提出了许多新的话题,其中最为焦点的话题就是,如何进行耐压试验才能有效的发现缺陷。

1直流耐压试验直流耐压试验是传统的耐压试验方法。

因为电缆的主绝缘电阻很大,一般在103兆欧以上,所以在作直流耐压试验是充电电流极小,具备试验设备容量小、重量轻、可移动性好等优点;但直流耐压试验方法对于交联电缆,却存在很多缺点。

主要体现在:1. 在直流电场作用下,容易产生和聚集空间电荷,使得交联电缆介质中局部缺陷(如制造过程不可避免的气隙、杂质或运行过程中产生的水树枝等缺陷)处的电场发生畸变,局部电场强度急剧增强至10 倍以上,约35kV/mm ,远远超过交联电缆介质的击穿场强而导致介质局部击穿,形成介质树枝状不可逆早期劣化,甚至发生击穿故障。

2.当直流电场移去后,介质中已经形成的空间电荷受介质高电阻的的限制不能够在短时期内泄漏,在介质局部形成空间电荷附加电场。

当附加电场与外施工频电场迭加成为很高的局部电场,可能迅速击穿绝缘介质。

这些现象在交联电力电缆直流耐压试验后经常发生,如直流耐压试验合格的电缆线路正常送电后不久就发生击穿故障。

3. 直流电压下,场强分布与运行的交流电压场强分布有所区别,前者按电阻率分布,后者按介电系数分布。

直流试验并不能真实模拟运行状态下电缆所能承受的过电压有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。

4.交联电缆水树枝老化导致电缆击穿的事故正呈加速上升之势,水树枝,在直流电压下会迅速转变为电树枝,并形成放电,加速了绝缘劣化,以致于运行后在工频电压作用下形成击穿。

110kV电力电缆现场交流耐压试验

110kV电力电缆现场交流耐压试验

110 kV电力电缆现场交流耐压试验摘要:本论文探讨了110 kV电力电缆现场交流耐压试验的重要性和实施过程。

通过详细解析关于交流耐压试验的重要性和实施步骤,本文旨在提升电力电缆的性能和安全性。

关键词:110KV电力电缆;现场交流;耐压试验引言电力电缆作为现代电力系统中的重要组成部分,其安全和性能直接影响到整个电力系统的运行稳定性。

交流耐压试验是评估电缆性能的关键方法之一,尤其是对于高压电缆,例如110 kV电力电缆。

本文将探讨110 kV电力电缆现场交流耐压试验的重要性和实施步骤。

1.交流耐压试验的重要性交流耐压试验在电力行业具有举足轻重的地位。

作为一个有效评估电力电缆性能的关键工具,耐压试验是决定电缆是否能在设计参数范围内正常工作的重要方法之一。

首先,电缆的绝缘性能是其安全运行的关键。

高压电缆,比如110 kV电力电缆,其内部的电压高达几十千伏,如果绝缘层有任何微小的缺陷,都可能引发电弧、短路甚至火灾等严重事故。

交流耐压试验可以有效评估电缆的绝缘性能,通过在控制的环境中向电缆施加高电压,检查其在极端条件下的性能。

其次,交流耐压试验可以及时发现电缆的潜在问题。

在电缆生产过程中,可能存在各种不可见的缺陷,比如微小的气泡、杂质或不均匀的绝缘层。

这些问题在日常运行中可能不明显,但在极端条件下可能导致电缆性能的急剧下降。

交流耐压试验可以通过模拟极端条件,暴露这些潜在的问题,从而及时进行修复或更换。

最后,交流耐压试验是电力电缆维护和更换的重要依据。

对于已经投入使用的电缆,定期进行交流耐压试验可以帮助了解其实际工作状况,比如绝缘层的老化程度、导体的损耗等。

通过这些信息,可以精确地进行维护和更换计划,有效延长电缆的使用寿命,同时避免突发的电力系统故障。

交流耐压试验是一个必不可少的工具,不仅能保证电力电缆的安全运行,也能提升电力系统的效率和稳定性。

2. 110 kV电力电缆现场交流耐压试验的实施步骤2.1准备阶段在准备阶段,工作的关键在于确保测试设备、环境和电缆本身的适应性和安全性。

110kV电力电缆耐压试验施工技术研究

110kV电力电缆耐压试验施工技术研究

110 kV电力电缆耐压试验施工技术研究摘要:随着电力系统的不断发展,110 kV电力电缆在输电过程中起到了至关重要的作用。

为确保电力电缆的可靠运行,耐压试验是不可或缺的环节。

本文对110 kV 电力电缆耐压试验的施工技术进行了深入研究。

介绍了110 kV电力电缆的基本结构和特点,以及耐压试验的目的和意义。

详细阐述了耐压试验的主要内容和流程,并分析了其中可能遇到的问题和挑战。

探讨了耐压试验中的关键技术,包括耐压设备的选择和校验、试验参数的确定、试验过程的控制等。

提出的耐压试验施工技术的可行性和有效性。

关键词:110 kV电力电缆;耐压试验一、引言电力系统是现代社会的重要基础设施,而电力电缆作为电力输送的关键部件之一,在电力系统中扮演着重要的角色。

110 kV电力电缆作为中高压范围内的一种常见电缆类型,广泛应用于城市供电、工业用电和农村电网等领域。

为了确保电力电缆的可靠性和安全性,在电缆敷设前需要进行耐压试验,以验证其耐压性能是否符合要求。

由于110 kV电力电缆的特殊性,其耐压试验施工存在一定的技术难题。

电缆长度较长,测试过程中可能存在电缆的局部缺陷、接头处的连接问题以及测试设备的选用等挑战。

对110 kV电力电缆耐压试验施工技术进行研究,对于提高电力系统的可靠性和安全性具有重要意义。

二、110 kV电力电缆基本知识(2.1)110 kV电力电缆相比低压电缆具有以下特点:(1)高电压等级:110 kV电力电缆用于输送高电压电力,其绝缘层和屏蔽层的设计和选材更加严格,以确保电缆在高电压下的安全性和稳定性。

(2)较大的电流承载能力:由于电压等级较高,110 kV电力电缆需要承载较大的电流,因此导体的选材和截面积要更大,以满足电力传输的需求。

(3)较长的敷设距离:110 kV电力电缆通常需要在长距离内敷设,因此对电缆的机械强度、耐压性能和绝缘特性有更高的要求。

(4)技术难度较大:由于电压等级较高,110 kV电力电缆的耐压试验和施工技术相对复杂,需要合理选择测试设备、确定测试参数,并严格控制测试过程。

交联聚乙烯电力电缆耐压试验方法分析

交联聚乙烯电力电缆耐压试验方法分析
分配的。
() 1 由于机械应力 的破坏 使交联聚 乙烯绝缘产生 应变造 成气隙和裂纹 , 引发电树枝放 电。 () 2 气隙放电造成电树枝的发展。现代的生产工 艺尽管可
以消除交联 电缆生产线 中某些宏观的气隙 , 但仍有 1 0 —1 m
或少量 的 2 0—3 m的气隙形成 的微观多孔结构。多孔结构 O
成树枝状物。水树枝 的特点是 引发树枝 的空隙含有水分 , 且在
较低的场强下发生 。一般认为 , 水树枝 的发展过程有 以下几种 形式 :
乙醇 等 , 他们具有相对小的绝缘 电阻系数 , 且在绝缘层径 向的
分布不均 , 因此在直流 电压作用下 , 交联聚 乙烯 电缆绝缘层 中
运动 , 若绝缘 中含有带水分的杂质 , 这些杂 质会 向导 电线 芯附
但是 , 近年来 的运行和研究表 明 , 交联聚 乙烯电缆的绝缘
在运行 中易产生树枝化放电 , 造成绝缘 老化破坏 , 严重地影响
近的高电场区聚集 。这一区域的温度相对偏高 , 水分因此而膨
胀, 形成较大 的压力 , 使间隙扩大 , 引起水树枝 的扩大和发展。 电树枝往 往在绝缘 内部产生细微 开裂 , 形成细小的通道 , 并在放电通道 的管壁上产生放电后 的碳化颗粒 。水树枝的产 生, 将会使介质损耗增加, 绝缘电阻和击穿电压下 降。 因此 , 电缆 中的电树枝和水树枝对电缆的电气性能将会带来严重的隐患。
了交联聚乙烯绝缘电力 电缆的使用寿命。因此 , 充分认识交联
电缆的绝缘特性 ,及时有效地发现和预防绝缘 中存在的某些 缺陷 , 对保障设备乃至系统 的安全运行具有十分重要 的意义。 预 防性 试 验 是 判 断 电缆 能 否 投 入 运 纯 的重 要 措 施 。 交 联 聚 乙 烯电力电缆耐压试验有 以下几种试验 : 流耐压试验 、 直 工频 、

浅谈交联聚乙烯电缆的试验方法

浅谈交联聚乙烯电缆的试验方法

浅谈交联聚乙烯电缆的试验方法随着国民经济的发展以及城网供电电压等级的升高,交联聚乙烯电缆(XLPE)以其合理的结构、工艺以及优良的电气性能等优点,在国内外被越来越广泛使用。

与充油电缆相比,交联聚乙烯电缆安全方便,运行维护简单,不存在油的流淌等问题。

但是,近年来的运行和研究证明,交联电缆的绝缘材料在运行中易产生树枝性放电,造成绝缘老化、损伤,甚至影响其使用。

因此,充分认识交联电缆的绝缘特性,及时有效地发现和预防绝缘中存在的缺陷,对保障设备乃至系统的安全运行具有十分重要的意义。

一、电缆试验:为了保证电缆安全可靠运行,有关国标对电缆的各种试验做了明确的规定。

主要试验项目包括:测量绝缘电阻、直流耐压和泄漏电流。

其中测量绝缘电阻主要是检验电缆绝缘是否老化、受潮以及耐压试验中暴露的绝缘缺陷。

直流耐压和泄漏电流试验是同步进行的,其目的是发现绝缘中的缺陷。

但是,近年来国内外的试验和运行经验证明:直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷,甚至造成电缆的绝缘隐患。

因此,国内外有关部门广泛推荐采用交流耐压取代传统的直流耐压。

研究表明,直流耐压试验对绝缘的影响主要表现在:电缆的局部绝缘气隙部位由于游离产生的电荷在此形成电荷积累,降低局部电场强度,使这些缺陷难以发现;试验电压往往偏高,绝缘承受的电场强度较高,这种高电压对绝缘是一种损伤,使原本良好的绝缘产生缺陷,而且,定期性的预防性试验使电缆多次受到高压作用,对绝缘的影响形成积累效应;试验时,其电场分布是按体积电阻分配的,与运行工况下的电场分布不同,不能准确反映运行时的绝缘状况;交联电缆绝缘层易产生电树枝和水树枝,在直流电压下易造成电树枝放电,加速绝缘老化。

而交流耐压试验由于试验状况接近电缆的运行工况,耐压电压值较低,而且,耐压时间适当加长,更能反映电缆绝缘的状况以及发现绝缘中的缺陷。

因此,国内外权威机构大力推荐XLPE 电缆交流耐压试验。

二、交流耐压试验方法:1.试验标准根据IEC推荐的XLPE电缆交流耐压试验标准,国外现行的标准包括:标准一:试验电压为1.7倍U0(额定相电压),耐压时间为5min。

浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法

浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法

浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法摘要:本文详细介绍了电缆线路的耐压试验方法及具体实施,重点讨论了大容量长电缆的耐压试验方法,对于现场试验具有一定的指导和借鉴意义。

关键词:高压电力电缆;主绝缘;试验技术;有效性前言近年来,随着城市不断发展,各变电站间经济实用的架空线路走廊也不断减少,高压电力电缆随之出现。

为保证设备正常运行,需要对新安装的高压电力电缆进行试验,根据国标交接试验规程,需要对高压电力电缆进行主绝缘试验。

通过运行和研究的例子分析,部分高压电力电缆的主绝缘仅用直流耐压试验方法进行检测,投运后不久便发生电缆击穿事故。

而交联聚乙烯电缆的绝缘层,在直流电压下易发生树枝化放电,进而令绝缘加速老化。

因此,为保障设备乃至系统的安全运行,需要高试技术人员充分认识高压电力电缆的绝缘特性,通过不断试验总结分析,选择有效的耐压试验方法,以提前发现或预防高压电缆的绝缘缺陷。

1.耐压试验方法的选择。

目前己有高压电力电缆主绝缘试验的技术方法中,将最常用直流耐压和交流耐压两种方法进行对比。

1.1 直流耐压试验法(1)对高压电力电缆进行直流耐压试验,是传统的方法。

实践证明,这种方法非常适合油纸绝缘的电缆,但是,对于高电压等级的橡塑绝缘电缆,却是低效而且有害的。

(2)对高压电力电缆进行直流耐压试验过程中,施加在电力电缆上的电压是按照电阻率分布的,不能反映电缆在交流耐压下电压按介电常数分布的实际工况,因此这种方法,对检验出高压电力电缆在交流电压作用下的绝缘缺陷,不是非常有效。

(3)对高压电力电缆进行直流耐压试验后,在电缆内部将集起空间电荷,电缆投入运行时,其残留的直流电荷会在交流电压峰值上产生叠加,令电缆某一时刻的运行电压大于其额定电压,会造成电缆的老化,并且有可能导致绝缘降低而击穿。

(4)电缆内部,某些绝缘弱点的部位均可能产生局部放电,持续的局部放电对绝缘是非常有害的。

直流电压可使电缆内部的局部放电大为减弱,不利于检出绝缘缺陷。

交联聚乙烯电缆的试验方法简介

交联聚乙烯电缆的试验方法简介

交联聚乙烯电缆的试验方法简介由于XLPE电缆为固体介质电缆.绝缘层中存在气隙,以往油浸纸电缆常用的直流耐压试脸方法已经无法满足XLPE电缆的要求,需要改做交流耐压试验。

现将XLPE电缆的主要试脸方法介绍如下。

1、绝缘电阻测量法:测量绝缘电阻一般使用绝缘电阻表,这项指标XLPE电级与油浸纸电缆是一样的。

1kV及以下电缆用500 - 1 000 V绝缘电阻表,1 kV以上电缆用1000V一5 000V绝缘电阻表。

绝缘电阻值要求如下:I kV及以下电缆不小于0.5兆欧/km.10 kV电缆要求不小于100 兆欧/km,35 kV电缆要求不小于1000兆欧/km。

2、直流耐压试验方法:根据 GB 50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定:6一10 kV XLPE电缆允许采用直流耐压试验方法。

直流耐压试验只可能发现XLPE 电缆绝缘已明显劣化或击穿的情况,且对XLPE电缆有“破坏”作用。

因此,这种方法只能在迫不得已的时候使用.且只能作为一种参考。

3、变频串联谐振(30Hz一300 Hz)耐压试脸方法:由于变预申联谐振试验的电压频率有时较电缆的实际工作频率要高出许多(最大300 Hz)。

根握电介质的基本特性可知,当颇率越高,电缆绝缘的偶极极化损耗越厉害.越容易发现问题,这是好的一面。

但频率提高后,对XLPE电缆来讲,由于存在两层半导电层,可能会加剧电缆的夹层极化损耗.这是不好的一面。

国内现有变频谐振试验成套装置调颇范圈为30 - 300Hz.输出电压可达250 kV,能适用于220 kV XLPE电缆。

根据GB 50150-2006规定:XLPE电缆应优先采用30一300 Hz交流耐压试验。

4、工频耐压试验方法:工额耐压试验是最能反映电缆绝缘实际情况的,原因有两点:一是电缆是在工频50 Hz下运行的,其试验电压频率在工频下最为合理,可完全模拟电缆运行情况;其二.工频耐压试验不但能反映电缆的泄漏特性,而且能反映电缆的耐压特性,华还能反映电缆局部电介质损耗引起的局部耐压特性。

110kV电缆交流耐压试验方案.

110kV电缆交流耐压试验方案.

220kV安钢变电站工程110kV电缆交流耐压试验方案河南送变电建设公司调试公司高压试验2005年08月审批页批准:审核:编制:一:试验目的:交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证电气设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。

通过耐压试验检查电缆在生产和安装过程中造成的薄弱环节和隐患使其绝缘强度满足规定•二:试验依据:1)《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》-GB50150-912)《现场绝缘试验实施导则》-DL474.4-923)厂家有关技术资料三:试验条件:1)电缆头制作已完成。

2)电缆相位已校准。

3)电缆绝缘电阻满足要求。

4)电缆绝缘屏蔽已可靠接地。

5)电缆距离满足试验的安全距离。

四:人员组织机构总指挥:宋俊烨副总指挥:王双庆试验负责人:王冠栋安全员负责:秦启勇试验人员:申远、王健、胡守业、赵世全、李大鹏、郭昊其它配合人员:厂家、李伟强、周彦彬五:试验设备准备:试验电源采用VFSR-35/750变频串联谐振成套装置:试验设备参数如下:5.1变频电源型号:VF-P-100 输入电压:380V输出电压:0-400V 输出容量:100KW输出电流:250A 频率调节范围:20-400HZ5.2 励磁变压器:YD-100/5,10,15,20励磁变压器参数:额定容量:100KVA额定输出电流:20A/10A/5A5.3试验电抗器:YDTK-1750/250 (本次试验使用1台)额定电压:250KV 额定电流:7A额定容量:750KVA 额定电感:167 H4.4电容分压器:TRF-750 (本次试验使用1节)电容量:1500PF 额定电压:250KV 准确级:1.0 级六:试验方法及步骤:试验根据以下标准并参照设备使用说明书及厂家技术参数.6.1试验电压值:导体和金属屏蔽间加压:110 kV6.2操作步骤:1)准备工作A检查试验接线检查试验设备的连接情况.电抗器是否连通,接地是否可靠,中间变档位是否适合以及接线安全距离.a 一一一B 被试设备的绝缘电阻测量.C 测试相加高压,非测试相短接接地D 接线图如下:试购按JJK 趣BQ1VF:变频电源T :励磁变压器L :电抗器C1,C2:分压电容CX 试品 MOA :避雷器2)电缆试验程序从零起升压,逐步递增升至110kV ,保持5分钟,如无放电即表示 耐压通过。

110kV交联电力电缆检测技术的评估共4页word资料

110kV交联电力电缆检测技术的评估共4页word资料

110kV交联电力电缆检测技术的评估交联电力电缆适用于工频额定电压3.6/kV-26/35kV办理配电线路作配送电能之用。

在当前时代中,社会对于电能的需求量正在日益增多,这也促使城市中的电力电缆敷设工程的数量快速增加,而大量的外部电缆不但会影响城市的整体美观性,而且还会受到一些外界因素和条件的影响,这样就不能够有效保证电力电缆的供电稳定性,因此,在目前的电力系统中,使用的基本上都是交联电力电缆,其对于传统的电缆来说有着非常大的应用优势。

在进行110kV交联电力电缆使用的过程中,需要对其进行有效的检测,在这个过程中应利用科学的检测技术,确保110kV交联电力电缆的使用性能非常好,从而保证电能的安全、稳定、可靠的供应,为人们使用电能提供方便。

1 10kV及以上交联电缆检测技术综述1.1 110kV及以上交联电缆交叉互联系统接地电流监测为抑制110kV及以上XLPE电缆金属护套内产生较大环流,通常采用单端接地或者交叉互联两端接地的方式,此时电缆的接地线电流为零或者很小,如果电缆外护套绝缘有破损造成金属护套多点接地,会在金属护套、接地线、接地系统间形成回路,产生较大的接地线电流。

因接地线电流较大,可用电流互感器直接对其进行采样,实现电缆外护套状况的在线监测。

1.2 高压电缆线路运行温度的在线实时监测伴随有局部温度升高,温度己成为判断电缆运行是否正常的关键要素之一。

电缆温度在线监测按照测温点的分布情况,可分为两大类:分布式在线温度监测和点散式在线温度监测。

前者对电缆线路全线进行温度监测,后者只对电缆终端、中间接头等故障多发部位进行温度监测,分布式光纤测温系统是利用光纤对光纤内传输的光波参量进行调制,并对调制过的光波信号进行解调检测,从而获得待测量的一种方案。

1.3 电缆的局部放电(PD)检测局部放电测试是评估电力电缆绝缘质量的重要方法。

由于交联电缆的绝缘结构中会因加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害杂质,或者由于工艺原因,在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层的突起。

交联聚乙烯电缆几种交流耐压试验的选择

交联聚乙烯电缆几种交流耐压试验的选择

数字社区数码世界 P.242交联聚乙烯电缆几种交流耐压试验的选择陶源 深圳市特区建发投资发展有限公司摘要:以交联聚乙烯绝缘电缆为试验对象,分别对工频耐压、超低频0.1Hz、变频20~300Hz串联谐振这三种常见交流耐压试验的工作原理、试验标准进行深入分析,并总结三种方法的优缺点,对交联聚乙烯电缆在不同应用下交流耐压试验方法的选择起到指导作用。

关键词:交流耐压 变频串联谐振 超低频 交联聚乙烯电缆引言:随着我国电网改造力度的不断加大,XLPE交联聚乙烯绝缘电缆已逐渐替代充油油纸电缆,被广泛应用于输电及配电线路。

作为电力电缆交接试验的重要组成部分,耐压试验是检验电缆绝缘性能的最直接手段。

与油纸电缆不同的是,以往应用于充油绝缘电缆的直流耐压试验并不适用于交联聚乙烯电缆。

国外一些机构通过研究认为,直流耐压不能真实反映电缆的实际运行工况,并且在直流电场作用下,会促使交联聚乙烯绝缘水树枝转为电树枝,当电缆投运后,电树枝很容易被交流电击穿。

因此,交流耐压就成为了更适合交联聚乙烯电缆的试验方法。

目前常用的交流试验方法如:工频耐压、谐振耐压、0.1Hz超低频等。

由于电力电缆在电气回路中呈现电容性,根据不同的应用形式,电缆的电压等级、长度、截面也有很大差别,这就对试验装置的容量以及适用范围提出了一定要求,如何准确、适用地选用交流耐压方法就成为了电缆交接试验中需要掌握的内容。

1.工频耐压试验1.1 试验原理工频交流耐压装置主要由智能工频试验台、试验变压器2部分构成。

如图1所示,工频耐压的原理较为简单,其输出就是利用操作平滑调节调压器,从而实现在试验变压器的高压侧输出端生成试验所需要的电压值。

以U0/U=8.7/10kV交联聚乙烯电缆为例,其交接试验电压为2U0既17.4kV。

图1:工频耐压试验接线图1.2 试验标准根据GB50150 2016《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》规定,工频耐压试验与变频20~300Hz耐压标准相同,见表1:表1:橡塑电缆20Hz-300Hz 交流耐压试验电压和时间额定电压U0/U试验电压时间(min)18/35kV及以下2U015(或60)21/35kV~64/110kV2U060 127/220kV 1.7U0(或1.4U0)601.3 优缺点分析1)工频50Hz试验条件下,完全符合电缆实际运行时的工况环境,所以也是检验交流电缆最直接有效的方法。

110kV电力电缆现场交流耐压试验

110kV电力电缆现场交流耐压试验

110kV电力电缆现场交流耐压试验摘要:交流耐压试验的电压、波形、频率和被试电缆绝缘内电压分布,一般与实际运行情况相吻合,能有效地发现绝缘缺陷,是检验其绝缘优劣最有效的方法。

结合10kV电力电缆线路设计概述,对利用串联谐振系统进行试验的过程进行了探讨,提出了现场试验中的参数选择及注意事项,可作为该电压等级电力电缆现场试验参考。

关键词:110kV;电力电缆;串联谐振;交流耐压引言110kV高压电缆是我国主要应用的输电线类型,能够承受100kV高压电,且电能在传输中具有非常小的能量损失。

该类线路系统建设中也存在一定的难度,包括施工隐蔽、施工距离长与跨度大等。

如果没有做好施工技术的准备工作,则可能会对工程施工效果造成影响。

110kV电力电缆线路设计概述1.110kV电力电缆线路设计的优势为了使电能得到充分利用,在运输途中减少损耗,在配电线路敷设中需要考虑到线路的周围环境、长度、地理状况及长度等多方面因素,从而配备合适的输电设备,使敷设方案的结构路线最优化。

这样一来就可以使10kV电力电缆线路敷设的质量大大提高,保证了输电线路的完整、用电用户的使用,还降低了输电过程中电力损耗。

1.2 10kV电力电缆线路敷设的缺陷1.2.110kV电力电缆的机械性损伤10kV电力电缆的线路敷设操作的困难和复杂,10kV电力电缆的转弯半径相较于普通电缆的外径更大,在我们进行线路敷设时,线路的转弯角度太大会导致导体产生机械性的损伤,这种损伤往往是完全不可以恢复的,从而导致了设备在实际应用中的使用寿命大大缩减。

电力电缆的表面上覆盖着一层厚厚的绝缘胶,因此在电力电缆发生了故障时就无法轻易做到诊断和测量,定期的检修也没有合理的解决办法来控制和避免这种事故,这种情况下极易造成故障,而且因为我们无法第一时间发现故障,使电力事故发生的概率增加。

1.2.210kV电力电缆的防潮保护由于受到环境因素影响,10kV电力电缆在正常运行的情况下,空气中的湿度以及水分等极易直接通过电缆头或电缆表面的保护层渗透到电缆绝缘层并逐渐向横纵向渗透,从而严重地损伤了整条电缆甚至导致使整个供电系统发生崩溃。

110kV电缆耐压试验

110kV电缆耐压试验

电缆试验手法的革新1概述随着我公司的发展,尤其是在城网改造和城市美化的要求,用交联聚乙烯电缆(以下简称:“交联电缆”)代替架空线路已成为一因此直流耐压试验并不能象交流耐压一样可以准确地反映电缆的机械损伤等明显缺陷,直流试验合格的电缆,投入运行后,在正常工作电压作用下,也会发生绝缘故障。

由此可见,对于交联电缆采用传统的直流耐压试验是不可取的,应予淘汰。

近年来,国内外许多专家都建议现场对交联电缆进行交流耐压试验来代替直流电压试验。

由于电力电缆对地电容量很大,在现场采用50Hz工频进行交流耐压试验条件难以具备,但采用调频电源进行交流耐压试验,条件是基本具备的。

根据规范现场绝缘耐压试验中使用的交流电压频率,可采用30—300Hz。

产生谐振就要改变试验回路的电感L或频率ω,即:ω0=1?LC或L?=1ω02C;?采用改变电感的方法来满足串联谐振需采用可调电抗器,但限于运输和在现场搬动,电抗器的体积和重量不能做得很大,因此可调电抗器的调节范围是有限的。

所以在现场试验时采用调感的方法往往由于电抗器的范围有限而不能满足试验要求。

另一种方法是采用调频的方法,即当电抗器和电容固定时通过改变试验电源频率来使ω0L?=?1?ω0C来达到所需的电压,但这时需要一套调频电源装置。

?2·2并联谐振?如果被试品的试验电压较低而试品容量较大时,一般可采用并当试验电压较高、被试品电容量较大时,采用上述两种方法都难以满足试验要求,主要是试验设备难以满足要求:一是合适的高电压大容量的电抗器一般单位都不具备;二是不同长度的电缆电容量不相同,需要的电抗器也不一样,即使是可调电抗器也往往由于可调范围有限而难以满足试验要求。

因此仅靠配备合适的电抗器来满足试验要求就比较困难,所以国内外进行长电缆交流耐压试验一般均采用串、并联调频谐振方式。

串-并联谐振的等效电路如图3所示,在试验回路中串入电抗器产生串联谐振来提高被试品试验电压,在被试品两端并联电抗器使被试品电容电流大部份需要耐压150kV电流大于2A;升压变压器的变比为K=18?000V/400V=45,输出电压为18kV,电流也只需要2A就能满足试验要求。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

试论110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验的方法及优缺
点比较
摘要:文章分析了110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验采用直流耐压、0.1hz超低频耐压、工频串联谐振以及调频串联谐振耐压等方法的优缺点,并结合实例进行了论证,以供同仁参考。

关键词:110千伏交联聚乙烯绝缘电缆;耐压试验
中图分类号:c33 文献标识码:a 文章编号:
作者介绍:林志鹏(1984—),男,广东汕头人,现在广东电网公司汕头供电局从事高压试验工作。

一、前言
近年来,随着我国电力网的不断更新改造,交联聚乙烯绝缘电缆具有电性能高、输送容量大、质量轻、运行维护方便等优点成为高压电缆发展的主要方向。

目前,虽然高压电缆在制造厂内部都经过了严格的试验,但在运输、安装过程中有可能对电缆及其附件造成损伤或安装不正确,因此,必须对新安装的电缆进行严格的交接试验。

文章分析了110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验采用直流耐压、0.1hz超低频耐压、工频串联谐振以及调频串联谐振耐压等方法的优缺点,并结合实例进行了论证,以供同仁参考。

二、交联电缆直流耐压试验的缺点
高电压试验技术的一个通用原则:试品上所施加的试验电压场强必须模拟高压电器的运行工况。

高电压试验得出的通过或不通过的结论要代表高压电器中的薄弱点是否对今后的运行带来危害。


就意味着试验中的故障机理应与电器运行中的机理有相同的物理过程。

按照此原则,交联电缆进行直流耐压试验的问题主要表现在以下几个方面:观点一:认为xlpe交联聚乙烯电缆结构具有存储积累单极性残余电荷的能力,当在直流试验后,如不能有效的释放掉直流残余电荷,投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。

观点二:交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中,由于空间电荷效应,绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。

交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿,也会引起绝缘的严重损伤。

观点三:由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。

直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压,并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。

实践也表明,直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷,如在电缆附件内,绝缘若有机械损伤等缺陷,在交流电压下绝缘最易发生击穿的地点,在直流电压下往往不能击穿。

直流电压下绝缘击穿处往往发生在交流工作条件下绝缘平时不发生击穿的地点。

因此,使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。

三、超低频(0.1hz)耐压试验
0.1hz的超低频耐压属于交流耐压,且能大大降低交流耐压试验设备的容量和质量以适于现场试验,理论上可以降低500倍,由于结构原因,实际下降50~100倍,方便现场使用。

首先,将50hz 电源通过整流和滤波变成所需直流电压,通过逆变电路变成lkhz
电压;再由0.1hz正弦振荡器作调幅处理,使其原lkhz电压等幅波变成0.1hz的变化调幅波。

这个调制电压通过两个高压变压器和电压倍增电路产生正的和负的按0.1hz正弦波变化的高电压。

用压敏电阻器vdr1和vdr2进行解调,从而使负载上输出0.1hz高压正弦电压波形,其原理如图l所示。

图1、0.1hz发生器原理图
试验研究表明,0.1hz电压对水树的监测十分有效,而水树的产生和发展是交联聚乙烯绝缘电缆最主要的老化方式。

电缆试品在超低频耐压与工频耐压下的一致性较差,即如以它作为高压交联聚乙烯绝缘电缆的现场耐压试验,效率是比
较低的,并且,目前开发出的超低频试验设备最高输出电压不高,无法满足较高压电缆的试验要求;但超低频试验设备在中低压电介损测量上得到了很好的应用。

因此,在0.1hz电压下测电缆的介损成为目前中低压交联聚乙烯绝缘电缆的一种有效的绝缘监督方法。

四、工频串联谐振试验方法
工频串联谐振原理是利用补偿电容器组cn与被试品电容cx并联,再与电抗器l(l1+l2)串联形成谐振电器,如图2所示。

(备注:t1-接触型调压器;t2-升压变压器;ll-高压电抗器;l2-可调电抗器; c1-高压电容器;c2-分压电容组;cn-高压电容组;cx-试品电容)
图2、工频串联谐振原理图
串联谐振试验具有以下优点:
(1)串联谐振实际上是一个谐振式电流滤波器,能使被试品上电压波形畸变率<0.5%,获得最佳正弦电压波形,有效防止谐波峰值对被试品产生误击穿。

(2)串联谐振在全谐振状态下耐压,当被试品中绝缘弱点被击穿时电路立即脱谐,短路电流下降为试验电流的几十分之一,所以,串联谐振耐压既能有效地找出绝缘弱点,又不存在过大的短路电流烧伤故障点的隐患。

(3)发生闪络击穿时,因失去了谐振条件,除短路电流立即下降外,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭;且恢复电压再建立过程很长,很容易在再次达到闪络电压之前人为控制断开电源。

目前的工频串联谐振试验设备均是靠调感来调谐,大容量的高压电抗器通过机械装置调节磁路中的气隙长度来改变电抗值,其变化值有一定范围,所带的容性负载也相应有一定的范围;而且质量大,可移动性差,主要用于大型发电机(固定容量)的耐压和实验室工作,现场交联聚乙烯绝缘电缆从几十米到几十千米都有,容量有大有小,工频串联谐振试验设备很难满足实际试验要求。

五、调频串联谐振试验方法
调频串联谐振试验回路由高压串联谐振主回路和调频调压回路组成,其工作原理如图3所示。

图3、调频串联谐振原理图
高压串联谐振的主回路,主要由被试品电容cx和电抗器l组成,
激励变压器的高压绕组提供的激励电压,为高压主回路提供持续稳定的谐振,不同试品电容下靠调节频率达到谐振。

c1、c2为电容式高压分压器。

调频调压回路主要由变频器、调压器及滤波器组成。

由于大功率电力电子技术的应用,使得调频串联谐振系统的品质因数非常高,可达60~160甚至更高,相应的试验系统单位参考质量约为0.5~2kg/kva。

可见,调频串联试验系统有其突出的优点:调频串联谐振耐压与工频耐压等效性
好,效率高,设备轻便,试品容量范围几乎不受限制。

调频串联谐振方法是目前最有效的现场交流耐压试验方法。

六、应用实例分析
某单位选用的苏州华电hdsr-系列调频式串联谐振高压试验设
备对110千伏变电所铜材6018柜6kv出线电缆做交流谐振耐压试验测试,在交流耐压试验过程中,没有发生闪络或击穿现象,电缆安全运行至今,交流试验耐压结果如表1。

谐振电源产品使用中的注意事项:谐振电源产品大多都是高压试验设备,要求由高压试验专业人员使用,使用前应仔细阅读使用说明书,并经反复操作训练。

操作人员应不少于2人。

使用时应严格遵守本单位有关高压试验的安全作业规程。

为了保证试验的安全正确,除必须熟悉本产品说明书外,还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。

各联接线不能接错,特别是接地线不能接错。

否则可导致试验装置损坏。

装置使用时, 输出的是高电压或超高电
压,必须可靠接地, 注意操作安全距离。

串联谐振试验系统是利用谐振电抗器与被试品谐振产生高电压的,也就是说,能不能产生高电压主要是看试品与谐振电抗器是否谐振,所以,试验人员在分析现场不能够产生所需高电压时,应该分析什么破坏了谐振条件,回路是否接通等。

串联谐振试验系统的激磁变压器有特定的电压和电流要求,在选用代替品时,一定要考虑电压和电流,不能采用只是容量相同的普通的试验变压器。

七、结论
综上所述,高压交联聚乙烯绝缘电缆的交接试验和预防性试验不宜再采用直流耐压;0.1hz超低频试验方法限于输出电压目前尚无法对较高电压的电缆进行试验,但对发现水树等类型的电缆故障效率较高;串联谐振试验方法的等效性最
好,采用补偿电容器可大大提高现有设备的试验能力;调频谐振试验方法等效性较好,设备轻便,试品长度的范围几乎不受限制。

在实际的运用中,除了交联电缆,发电机、大型变压器、gis、耦合电容器等设备在耐压试验时都呈现容性,对于这些容性负载,都可以采取谐振的方法进行交流耐压试验,这不仅可以几十倍的降低电源容量,减小设备体积,还可以使试验更加安全、方便、有效。

参考文献:
[1]高压挤包绝缘电缆竣工验收试验建议导则(cigrewg21.9).
[2]韩伯锋编著.电力电缆试验及检测技术.中国电力出版社.。

相关文档
最新文档